变压器在线监测
发布时间:2025年10月20日 18:01:56
变压器在线监测是通过传感器和数据分析技术,实时监控变压器运行状态、提前预警故障的技术手段,是电力系统运维的核心环节之一。
一、核心监测参数
1. 油中溶解气体监测(DGA)
油中溶解气体监测(DGA) 是变压器内部故障预警的核心技术,主流技术路径包括色谱法、电化学法与光声光谱技术。色谱法通过精准分离油中气体实现浓度检测,电化学法借助专用传感器直接获取气体含量,光声光谱技术则无需载气和耗材,能实现多气体同步快速检测,且长期稳定性更强。通过分析氢气、甲烷、乙炔等特征气体的成分与浓度变化,可准确判断内部过热、局部放电等故障类型,部分系统还能结合 AI 算法预测设备剩余寿命,为运维模式从 “定期检修” 转向 “按需检修” 提供数据支撑。该技术适用于所有电压等级的变压器,尤其在重点变电站主变等关键设备上是保障安全的 “必需品”。
2. 局部放电监测
局部放电监测 专注于捕捉变压器内部绝缘缺陷产生的放电信号,核心依赖超声波法与超高频法(UHF)。超声波法通过接收放电产生的机械振动信号,结合传播时间差实现放电点定位;超高频法则接收放电过程中的电磁信号,因现场干扰多集中于低频段,其抗干扰能力尤为突出。通过声电联合检测,可将定位精度控制在 10 厘米以内,还能自动搜索信噪比最佳的检测频率,规避通讯干扰影响。该技术对 220kV 及以上的高压变压器意义重大,尤其是新投运设备的绝缘状态评估,能及时发现潜伏性绝缘劣化问题。
3. 绕组温度监测
绕组温度监测 主要通过荧光光纤传感与红外传感实现,其中荧光光纤传感是当前高精度监测的核心选择。荧光光纤传感基于荧光材料的温度特性,通过测量荧光衰减时间计算温度,可直接植入绕组监测热点温度,测量精度高达 ±1℃;同时,光纤本身不导电、无金属成分,能在强电磁、高电压环境下安全工作,还支持多通道同步测量以获取绕组温度分布信息。红外传感则通过监测油箱表面温度间接推算绕组温度,无需复杂安装流程,操作便捷。两类技术在重载运行的变压器、需精确控制负载的场景中应用价值显著,可通过实时温度数据确保设备负载处于安全范围。
4. 油质状态监测
油质状态监测 直接反映变压器油的绝缘性能与劣化程度,核心通过介损传感器、水分传感器实现关键参数检测。介损传感器精准测量油的介损值,水分传感器捕捉油中微量水分含量,部分系统还能整合多模块,实现单次进样同步获取多项油质参数。同时,可结合机器学习算法建立故障评估模型,进一步提升诊断准确率,且整个监测过程无需复杂维护,能实时捕捉油质变化趋势。该技术特别适用于户外潮湿环境中油质易劣化的变压器,可提前预警因油质问题引发的绝缘故障风险。
选型关键建议
选型时可优先按需求优先级配置:若预算有限,优先搭配DGA 监测 + 局部放电监测,二者结合能覆盖绝大多数内部故障的预警需求。针对老旧变压器改造,可选择红外测温、电化学法 DGA 等无需停电的方案;新投运变压器则建议嵌入荧光光纤测温与 UHF 局部放电监测,实现更全面的状态感知。最终需结合变压器电压等级、运行环境及负载特性综合考量,确保监测系统与实际需求精准匹配。
二、在线监测的核心作用
- 故障预警与预防
提前发现潜在故障(如局部过热、绝缘损坏),避免突发停电,降低事故损失。
- 延长设备寿命
基于实际状态制定运维策略,避免过度维护或维护不足,最大化变压器使用周期。
- 优化运维效率
减少人工巡检频次,通过远程数据实时掌握设备状态,降低运维成本和人员安全风险。






